Fluxo de energia vibratória do compressor ao gabinete de um refrigerador típico

Abstract

Em sistemas domésticos de refrigeração o compressor representa uma das principais fontes de vibração e de ruído radiado pelo gabinete. A energia vibratória é transmitida ao gabinete através de vários caminhos tais como a placa base do compressor e os tubos de sucção e descarga, além da radiação direta da carcaça. Este trabalho analisa o fluxo de energia vibratória através destes caminhos. Inicialmente, foram quantificados experimentalmente os fluxos de energia vibratória através de cada caminho utilizando a técnica OTPA. Em seguida, uma análise dinâmica, experimental e numérica, dos principais componentes do refrigerador foi realizada. As propriedades dos materiais de cada componente foram encontradas através de ensaios dinâmicos e técnicas de ajuste de modelos. Tipos de elemento e considerações para a modelagem dos componentes do refrigerador são apresentadas. Em seguida, foi desenvolvido um modelo numérico do refrigerador sendo consideradas as excitações geradas pelo compressor. Na análise numérica final, a velocidade normal da superfície, os modos de vibração do refrigerador e densidade de energia de deformação são utilizados para correlacionar os resultados numéricos com os experimentais.

Abstract: In domestic refrigeration systems the compressor is one of the main sources of vibration and noise radiated by the cabinet. The vibration energy is transmitted to the cabinet through various paths such as compressor base support plate and the suction and discharge pipes, as well as direct radiation from the housing. This work analyzes the flow of vibration energy through these paths. Initially, the vibration energy flows was experimentally quantified through each path using OTPA technique. Then, a dynamical analysis, experimental and numerical, of the main refrigerator components was performed. The material properties of each component were found through dynamic testing and model fitting techniques. Element types and considerations for modeling refrigerator components are presented. Next, a numerical model of the refrigerator was developed considering the excitations generated by the compressor. In the final numerical analysis, normal surface velocity, vibration modes and strain energy density are used to correlate numerical with experimental results.